Ошибки мировой космонавтики

Похожая проблема имела место во время старта ракеты-носителя «Союз-2.1б» с 19 спутниками в 2017 году. Только число было не огромное и в память компьютера вполне влезало, проблема в другом. Для начала рассмотрим детскую загадку. Медведь прошел на север 1 км, затем на юг 1 км, а потом на восток 1 км и оказался в том же месте, откуда стартовал. Какого цвета медведь? Ответ: белый, а ситуация произошла на Северном полюсе. При вращении и движении на сфере работают совершено иные математические принципы расчета, нежели при движении на плоскости. Это сложнейшая проблема, и она успешно решается автоматическим системами, но не в тот раз. Старт «Союза-2.1б» был первым с нового космодрома «Восточный». Ранее эти ракеты-носители уже неоднократно запускались с космодрома Байконур и прекрасно себя показывали. Программное обеспечение тестировалось и проверялось в течение двадцати лет. Однако ошибка при этом пуске возникла. Дело в том, что Восточный находится севернее Байконура. Угол, под которым ракета стартует относительно Земли, соответственно, тоже другой. При пуске с Байконура ракета-носитель должна так огибать Китай, чтобы ее ступени не падали на территории этого государства. При старте с Восточного это не требуется. В итоге после запуска разгонный блок вышел на опорную орбиту. Основным спутником в связке из 19 аппаратов был «Метеор-М» № 2–1. Его задачей являлись метеорологические наблюдения. Для этого спутнику требуется выйти на солнечно-синхронную околополярную орбиту – это орбита, при нахождении на которой спутник будет совершать целое число оборотов вокруг планеты за сутки, то есть через сутки возвращаться в то же положение относительно Земли и Солнца. При этом в каждом своем обороте «Метеор-М» № 2–1 должен был пролетать от полюса к полюсу. Условий много. Просуммировав все углы из базы данных, одна автоматическая система рассчитала, что для выхода на нужную орбиту аппарату нужно выполнить поворот на угол в 362°. Другая система, используя данные не из памяти, а от солнечных датчиков, определила, что после разворота на 2° можно начитать другие маневры. С точки зрения математики повороты на 362° и на 2° приведут в одно и то же положение, однако в первом случае требуется совершить целый лишний полный оборот (360°), без которого прекрасно можно обойтись во втором случае. После ориентации двигатель разгонного блока должен был включиться и отправить спутники на запланированную для них орбиту, но сделал он это, пока спутники еще не успели повернуться полностью. Разгонный блок зафиксировал необходимый угол в 2° и дал команду, но не учел, что связка еще продолжает вращаться. В результате неправильной ориентации маневр оказался не разгоняющим, а тормозящим (см. главу «Орбиты, инерция и гравитация»). Спутники полетели назад на Землю. В случае с космодромом Байконур эта ситуация была бы невозможной, так как он южнее и сумма углов не могла быть больше 360°. Поэтому ошибку не находили в течение двадцати лет. Да и в случае с Восточным инженеры тоже не сразу могли разобраться с проблемой. Если бы старт был в другое время года или в другое время суток, угол между Солнцем и выведенным спутником был бы иным и проблемы бы тоже не возникло.

Еще одна ошибка с неверно введенной информацией была допущена во время эксперимента по лазерной локации миссии шаттла «Дискавери 51-G». На корабле был установлен уголковый отражатель – своего рода зеркало. На наземной станции на горе Халеакала имелся мощный лазер. Луч света должен был пройти путь от него, отразиться от корабля и вернуться назад. Ученые могли определить время движения лазерного луча и, умножив его на скорость света и разделив пополам, вычислить расстояние до шаттла с очень высокой точностью. Однако шаттл должен был развернуться к горе так, чтобы ученые лазером могли попасть в зеркало. Он этого не сделал, так как в компьютер ввели неверную высоту обсерватории. Было загружено значение 9000, что, в общем-то, верно, если измерять в футах, но бортовой компьютер считал в морских милях (9000 футов = 2,743 км, 9000 миль = 16 668 км). Отражатель на шаттле был направлен в сторону космоса, а не в сторону вершины горы. В следующий раз ошибку астронавты исправили, и ученые смогли попасть лазером в шаттл.